2025年高考真题和模拟题物理分类汇编专题09 恒定电流（解析版）.docx

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专题09恒定电流

1.（2024年江西卷考题）7.石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当时，测得关系图线如图（b）所示，元电荷，则此样品每平方米载流子数最接近（）

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】设样品每平方米载流子(电子)数为n，电子定向移动的速率为v，则时间t内通过样品的电荷量q=nevtb

根据电流的定义式得

当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，则有

联立解得

结合图像可得

解得

故选D。

2.（2024全国甲卷考题）12.如图，金属导轨平行且水平放置，导轨间距为L，导轨光滑无摩擦。定值电阻大小为R，其余电阻忽略不计，电容大小为C。在运动过程中，金属棒始终与导轨保持垂直。整个装置处于竖直方向且磁感应强度为B的匀强磁场中。

(1)开关S闭合时，对金属棒施加以水平向右的恒力，金属棒能达到的最大速度为v0。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求金属棒速度v的大小。

(2)当金属棒速度为v时，断开开关S，改变水平外力并使金属棒匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求电容器两端的电压以及从开关断开到此刻外力所做的功。

【答案】（1）；（2），

【解析】（1）开关S闭合后，当外力与安培力相等时，金属棒的速度最大，则

由闭合电路欧姆定律

金属棒切割磁感线产生的感应电动势为

联立可得，恒定的外力为

在加速阶段，外力的功率为

定值电阻功率为

若时，即

化简可得金属棒速度v的大小为

（2）断开开关S，电容器充电，则电容器与定值电阻串联，则有

当金属棒匀速运动时，电容器不断充电，电荷量q不断增大，电路中电流不断减小，则金属棒所受安培力不断减小，而拉力的功率

定值电阻功率

当时有

可得

根据

可得此时电容器两端电压为

从开关断开到此刻外力所做的功为

其中

联立可得

一、单选题

1．（2024·广西·高考真题）将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（）

A． B． C． D．

【答案】B

【解析】根据电阻定律

根据欧姆定律

整理可得

结合题图可知导体、的电阻率之比

故选B。

2．（2024·江西南昌·三模）在如图所示的电路中，已知A、B两个电容器的电容之比，每个电阻都相同，则两个电容器带电量之比为（）

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】等效电路图如图所示

设电源电压为U，则

根据

可得

故选A。

3．（2024·北京顺义·一模）某同学想通过测绘一只额定电压为2.5V小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验电路如图甲所示，根据实验数据描绘的I-U图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．小灯泡正常工作时的电阻约为5.7Ω

B．随着小灯泡两端电压的增大，小灯泡的电阻变小

C．该实验的系统误差主要是由电流表的分压引起的

D．图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于A处

【答案】A

【解析】A．由I-U图像可知当电压为2.5V时，电流约为0.44A，所以小灯泡正常工作时的电阻约为

故A正确；

B．I-U图像的斜率反应了电阻倒数大小的变化情况，随着电压的增大图像斜率越来越小，所以电阻越来越大。故B错误；

C．该实验的系统误差主要是由电压表的分流引起的。故C错误；

D．开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于B处。故D错误。

故选A。

4．（2024·山